我国要大力发展光伏发电,第一个逻辑就是光伏发电是清洁能源。然而,事实上,很多人批评前端光伏生产的能耗和污染。所以一定要计算好环境的投入和产出,才能看出是否真的干净。
按照2021年的技术水平,每台安装的光伏机组为1GW,包括硅砂-硅材料-硅棒-硅片-电池-组件的产业链以及光伏系统建设所需的钢材、水泥、电缆、逆变器等系统部件的制造、运输和安装的能耗。所需能耗为3.6亿千瓦时,约14.4万吨标准煤。数据来自:(【郭俊电芯】新能耗数据计算1GW光伏产品能耗工业硅4300万kWh硅材料2亿kWh硅片6000万kWh电...)
按照北京的水平,1GW理论年发电量为18亿千瓦时,约为55万吨标准煤。光伏材料使用寿命按25年计算,每1GW生命周期总发电量为450亿千瓦时,折合成1375万吨标准煤。(1gw光伏电站一年发多少电_百度知道)
另外,光伏的使用寿命已经运行了25年,不代表就报废了。云南石屏县牛大林场项目已经运行了20年,总衰减率为8%。但甘肃省自然科学院实验电站在上世纪80年代已经运行了33年,从10KW衰减到7KW,仍然可以使用。
因此,每消耗3.6亿度电,理论上25年可以产生450亿度电。即使各地资源不均,效率下降,即使实际发电量达到360亿,也是妥妥的百倍收入。清洁能源当之无愧。而且随着技术的进步,装机能耗还在降低(比如多晶硅的颗粒硅技术),发电效率也在不断提高。这是太阳能是清洁能源的理论基础。2021年中国光伏新增装机容量53GW,累计装机容量305 GW。耗了多少煤,能省多少煤,很好算。
从经济角度看,根据TBEA(洪洞县1GW光伏发电项目,其中1GW光伏电站投资40亿元)。1GW大唐河北蔚县光伏项目年收益为:14.18亿千瓦时× 0.46元/千瓦时= 6.52亿,而新疆鄯善1GW项目年发电量高达20亿千瓦时,主要是因为新疆的光照条件好很多,所以回报期会有7-10年不等。
中国大力发展太阳能的另一大原因与中国的地理位置有关。中国陆地纬度分布在北纬4-53度,也是太阳能最丰富的范围。地球上纬度30度的地方,如北非、中东、澳洲、南北美洲都是沙漠,所以太阳能资源非常丰富。据中国气象局风能太阳能资源中心估算,我国陆地太阳能资源理论储量为18600亿千瓦。而在我国,陆地70米高度风力功率密度大于200W/㎡(瓦/平方米)的风能资源技术可开发量为50亿千瓦,可开发的水能资源只有6亿千瓦。
中国有143万平方公里的沙漠,其中仅塔克拉玛干沙漠就有33万平方公里。据研究,沙漠地区每平方米太阳能约为每年2000至3000千瓦时。所以光伏的潜力最大,中国水电开发了3亿千瓦,每年发电1.3万亿千瓦时。潜力不大,难以构建剩余的理论资源,所以未来一定是大力发展太阳能和风能。
原标题:大瑞新能源大力发展光伏产业太阳能最有潜力的能源